Động cơ bước tuyến tính, còn được gọi làĐộng cơ bước tuyến tính, là lõi rôto từ tính bằng cách tương tác với trường điện từ xung do stato tạo ra để tạo ra chuyển động quay, động cơ bước tuyến tính bên trong động cơ để chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính. Động cơ bước tuyến tính có thể thực hiện chuyển động tuyến tính hoặc chuyển động qua lại tuyến tính trực tiếp. Nếu động cơ quay được sử dụng làm nguồn điện để chuyển đổi thành chuyển động tuyến tính, thì cần có bánh răng, cấu trúc cam và cơ cấu như dây đai hoặc dây điện. Lần đầu tiên giới thiệu động cơ bước tuyến tính là vào năm 1968 và hình sau đây cho thấy một số động cơ bước tuyến tính điển hình.

Nguyên lý cơ bản của động cơ tuyến tính dẫn động bên ngoài
Rotor của động cơ bước tuyến tính dẫn động bên ngoài là một nam châm vĩnh cửu. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây stato, cuộn dây stato tạo ra một từ trường vectơ. Từ trường này sẽ điều khiển rotor quay theo một góc nhất định, sao cho hướng của cặp từ trường của rotor trùng với hướng của từ trường stato. Khi từ trường vectơ của stato quay một góc. Rotor cũng quay theo một góc với từ trường này. Đối với mỗi xung điện đầu vào, rotor điện quay một góc và tiến một bước về phía trước. Nó tạo ra một góc dịch chuyển tỷ lệ với số xung đầu vào và tốc độ tỷ lệ với tần số xung. Việc thay đổi thứ tự cấp điện cho cuộn dây sẽ đảo ngược động cơ. Do đó, có thể điều khiển vòng quay của động cơ bước bằng cách điều khiển số xung, tần số và thứ tự cấp điện cho các cuộn dây động cơ của từng pha.
Động cơ sử dụng một vít làm trục ra, và một đai ốc truyền động bên ngoài được lắp với vít bên ngoài động cơ, thực hiện một số cách để ngăn đai ốc vít quay so với nhau, do đó đạt được chuyển động tuyến tính. Kết quả là một thiết kế được đơn giản hóa rất nhiều cho phép sử dụng trực tiếp động cơ bước tuyến tính để chuyển động tuyến tính chính xác trong nhiều ứng dụng mà không cần lắp đặt liên kết cơ học bên ngoài.
Ưu điểm của động cơ tuyến tính dẫn động bên ngoài
Động cơ bước vít tuyến tính chính xác có thể thay thế xi lanh trongmột số ứng dụng, đạt được những ưu điểm như định vị chính xác, tốc độ có thể kiểm soát và độ chính xác cao. Động cơ bước trục vít tuyến tính được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm sản xuất, hiệu chuẩn chính xác, đo chất lỏng chính xác, chuyển động vị trí chính xác và nhiều lĩnh vực khác có yêu cầu độ chính xác cao.
▲Độ chính xác cao, độ chính xác định vị có thể lặp lại lên tới ±0,01mm
Động cơ bước vít tuyến tính làm giảm vấn đề độ trễ nội suy do cơ cấu truyền động đơn giản, độ chính xác định vị, khả năng lặp lại và độ chính xác tuyệt đối. Dễ đạt được hơn "động cơ quay + vít". Độ chính xác định vị lặp lại của vít thông thường của động cơ bước vít tuyến tính có thể đạt ±0,05mm và độ chính xác định vị lặp lại của vít bi có thể đạt ±0,01mm.
▲ Tốc độ cao, lên tới 300m/phút
Tốc độ của động cơ bước trục vít tuyến tính là 300m/phút và gia tốc là 10g, trong khi tốc độ của trục vít bi là 120m/phút và gia tốc là 1,5g. Và tốc độ của động cơ bước trục vít tuyến tính sẽ được cải thiện hơn nữa sau khi giải quyết thành công vấn đề nhiệt, trong khi "tốc độ quay của" động cơ servo & trục vít bi "bị hạn chế về tốc độ, nhưng khó có thể cải thiện thêm.
Tuổi thọ cao và dễ bảo trì
Động cơ bước vít tuyến tính thích hợp cho độ chính xác cao vì không có tiếp xúc giữa các bộ phận chuyển động và các bộ phận cố định do khe hở lắp và không bị mài mòn do chuyển động qua lại tốc độ cao của bộ chuyển động. Vít me bi không thể đảm bảo độ chính xác trong chuyển động qua lại tốc độ cao và ma sát tốc độ cao sẽ gây ra sự mài mòn của đai ốc vít, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của chuyển động và không thể đáp ứng nhu cầu về độ chính xác cao.
Lựa chọn động cơ tuyến tính truyền động ngoài
Khi tạo ra các sản phẩm hoặc giải pháp liên quan đến chuyển động tuyến tính, chúng tôi khuyên các kỹ sư nên tập trung vào các điểm sau.

1. Tải trọng của hệ thống là bao nhiêu?
Tải của hệ thống bao gồm tải tĩnh và tải động, và thường thì kích thước của tải sẽ quyết định kích thước cơ bản của động cơ.
Tải trọng tĩnh: lực đẩy tối đa mà trục vít có thể chịu được khi đứng yên.
Tải trọng động: lực đẩy tối đa mà trục vít có thể chịu được khi chuyển động.
2. Tốc độ chạy tuyến tính của động cơ là bao nhiêu?
Tốc độ chạy của động cơ tuyến tính có liên quan chặt chẽ đến bước của trục vít, một vòng quay của trục vít là một bước của đai ốc. Đối với tốc độ thấp, nên chọn vít có bước nhỏ hơn, và đối với tốc độ cao, nên chọn vít lớn hơn.
3. Yêu cầu về độ chính xác của hệ thống là gì?
Độ chính xác của vít: độ chính xác của vít thường được đo bằng độ chính xác tuyến tính, tức là sai số giữa hành trình thực tế và hành trình lý thuyết sau khi vít quay một vòng tròn khô đắng.
Độ chính xác định vị lặp lại: độ chính xác định vị lặp lại được định nghĩa là độ chính xác của hệ thống có thể đạt đến vị trí đã chỉ định nhiều lần, đây là một chỉ số quan trọng đối với hệ thống.
Độ rơ: độ rơ của vít và đai ốc khi nghỉ khi hai trục có lượng dịch chuyển tương đối. Khi thời gian làm việc tăng lên, độ rơ cũng sẽ tăng do mòn. Có thể bù trừ hoặc hiệu chỉnh độ rơ bằng đai ốc loại bỏ độ rơ. Khi cần định vị theo hai hướng, độ rơ là vấn đề đáng quan tâm.
4. Các lựa chọn khác
Các vấn đề sau đây cũng cần được xem xét trong quá trình lựa chọn: Việc lắp đặt động cơ bước tuyến tính có phù hợp với thiết kế cơ khí không? Bạn sẽ kết nối vật thể chuyển động với đai ốc như thế nào? Hành trình hiệu dụng của thanh vít là bao nhiêu? Loại ổ đĩa nào sẽ được kết hợp?

Thời gian đăng: 16-11-2022